As especificações mais recentes de armazenamento flash ajudam no setor automotivo, Edge AI

TORONTO - Como a maioria das novas especificações de memória ou interface de memória, a última iteração do Universal Flash Storage (UFS) Card Extension Standard aumenta o desempenho ao mesmo tempo que reduz o consumo de energia, mas também está prestes a se encontrar em casos de uso que não existiam no início da especificação inicial. E como um padrão de interface, ele poderia oferecer suporte a memória persistente diferente de flash.

A versão 3.0 do padrão JESD220-2B lançado pela JEDEC Solid State Technology Association define a funcionalidade intimamente alinhada com o popular padrão de dispositivo integrado UFS 3.0 já amplamente reconhecido em muitos aplicativos móveis de última geração e voltados para o consumidor. Comparado com seu predecessor, ele dobra o desempenho máximo da interface para 1,2 GB / s de um máximo de 600 MB / s.

Como uma interface projetada para uso em aplicações onde o consumo de energia precisa ser minimizado, o padrão do cartão UFS é adequado para dispositivos móveis e sistemas automotivos, e cada vez mais para aplicativos de Internet das Coisas (IoT). Todos os três casos de uso têm uma expectativa “instantânea” dos usuários, que agora pode ser melhor satisfeita com a introdução do suporte de inicialização - os dispositivos agora podem ser inicializados mais rapidamente usando um cartão UFS.

As atualizações e melhorias das especificações do cartão UFS visam atender às velocidades de transferência aumentadas de 5G e tamanhos de conteúdo de vídeo ultra-HD. (Fonte da imagem:HeeChang Cho, JEDEC)

A versão 3.0 também foi simplificada para melhorar a interoperabilidade e reduzir as complexidades de desenvolvimento, evitando recursos que não são necessários para uma placa removível, incluindo Product State Awareness (PSA), Replay Protected Memory Block (RPMB), Contexto, Prioridade da Unidade Lógica e Capacidade dinâmica. Além disso, o gerenciamento de armazenamento é simplificado, minimizando o número de unidades lógicas.

O que continua sendo mais importante - embora os casos de uso do cartão UFS tenham mudado desde sua introdução - é a mobilidade, já que é avaliada por 5G, automotivo, IoT e até mesmo aplicativos de inteligência artificial na borda, disse HeeChang Cho, co-vice-presidente do subcomitê de Especificações Elétricas e Protocolos de Comando JEDEC. “Fornecer alto desempenho e alta confiabilidade enquanto consome baixa energia é extremamente importante.” Por exemplo, velocidades de transferência 5G combinadas com tamanhos de conteúdo maiores, como vídeo ultra-HD, estão levando à necessidade de armazenamento maior e mais rápido em smartphones.

O orçamento de energia limitado permanece um desafio quando as especificações do cartão UFS são atualizadas, acrescentou Desi Rhoden, presidente do comitê JEDEC para Solid State Memories. “Como o UFS se destina principalmente a aplicativos móveis - e foi projetado desde o início - torna-se um desafio dobrar o desempenho sem afetar a energia.”

Além disso, a maioria dos casos de UFS também requerem uma grande quantidade de confiabilidade, que não pode ser comprometida em favor de outras melhorias. “Está se tornando cada vez mais importante para aplicações como a indústria automotiva”, disse ele. “A última coisa que qualquer um de nós deseja é estar em um carro que bate porque alguma tecnologia falhou. A confiabilidade de longo prazo em vários ambientes torna-se extremamente crítica. ”

O UFS incorporado é comumente usado na maioria dos smartphones hoje, disse Cho, mas uma placa oferece mais flexibilidade ao mesmo tempo em que oferece alto desempenho e funciona com os controladores já integrados a esses dispositivos. Um cartão inicializável também permite a criação de dispositivos que podem não ter memória própria, estando tudo contido no cartão, acrescenta Rhoden. “Há uma grande variedade de aplicativos que se tornaram possíveis de novo, mas não antes.” Além disso, a segurança pode ser tratada diretamente no cartão. Até em termos de segurança, em termos de todos os tipos de coisas, porque está tudo contido no cartão. “Toda a sua memória e tudo que você precisa está basicamente no cartão.”

Outro requisito que muitos aplicativos de cartão UFS têm em comum hoje é a necessidade de inicialização rápida - os consumidores passaram a esperar isso de seus telefones, e é uma característica crítica de confiabilidade para os sistemas de infoentretenimento nos veículos modernos de hoje, disse Rhoden. “Quando você gira a chave, não quer ter que sentar e esperar que algo inicialize.”

O perfil de baixo consumo de energia do cartão UFS o torna ideal para smartphones e dispositivos IoT edge, pois sua confiabilidade de energia contribui para a estabilidade geral. (Fonte da imagem:HeeChang Cho, JEDEC)

Da mesma forma, os dispositivos IoT na borda também podem aproveitar a alta confiabilidade de um cartão UFS. “O recurso de inicialização permite que o cartão UFS seja usado tanto para armazenamento primário quanto removível”, disse Cho. O baixo consumo de energia também pode ser visto como tendo mais estabilidade de energia, o que contribui para a confiabilidade. Outra característica inerente a um cartão UFS é que o host pode enviar comandos continuamente, mesmo enquanto o cartão UFS está transferindo dados para processamento de comandos anteriores, acrescentou. Isso significa que um aplicativo pode realizar operações de E / S enquanto outros aplicativos simultaneamente, sem prejudicar o desempenho.

O marco de atingir sua terceira iteração significa que a especificação do cartão UFS está um pouco madura, mas ainda tem muito espaço de sobra, disse Rhoden, em parte porque não é um tipo específico de memória, mas uma tecnologia de interface que pode ser usada para qualquer memória persistente. “Você poderia ter esse mesmo envoltório em torno de praticamente qualquer tipo de memória. O que definimos é a própria interface e o protocolo para todas as interfaces. Isso é o que é o UFS. ”

>> Este artigo foi publicado originalmente em nosso site irmão, EE Times.